Оперативтік жад

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

Оперативтік жад

RAM ("Random Access Memory" - еркін қол жетімділігі бар жады), бағдарламалық қамтамасыз етудің жұмыс істеуін қамтамасыз ететін деректерді уақытша сақтау саласы болып табылады. Жүйеде физикалық, жедел жады әдетте жүйелік платаға қосылатын микросхемалар немесе модульдер (микросхемалар бар) жиынтығы болып табылады.
Жұмыс барысында жады дискілік жинақтауыштар мен процессор арасында деректерді оқу және жазу жылдамдығының айтарлықтай үлкен арқасында уақытша буфер ретінде әрекет етеді (онда деректер және іске қосылған бағдарламалар сақталады).
Ескерту.
Өте жаңа адамдар жиі қатты диск жады (ROM - тұрақты есте сақтау құрылғысы), не істеу қажет емес, өйткені бұл әртүрлі жады. Жедел жады (түрі бойынша болып табылады динамикалық - Dynamic RAM), айырмашылығы тұрақты - энергозависима, яғни деректерді сақтау үшін оған қажет электр энергиясы және оны ажырату (өшіру компьютер) деректер жойылады. Электр қуаты тек жазу және оқу үшін пайдаланылатын, ал деректерді сақтау үшін қуат көзі қажет емес.
Өзінің құрылымы бойынша жады Ара ұяларына ұқсайды, яғни әрбір ұяшықтан тұрады, олардың әрқайсысы белгілі бір көлемдегі балды сақтауға арналған, әдетте, бір немесе төрт бит. Әрбір оном ұяшық өзінің бірегей "үй" мекен - жайы бар, ол екі компонентке бөлінеді-көлденең жолдың (Row) және тік бағанның (Column) мекен-жайы.
Ұяшықтар-электр зарядын жинай алатын конденсаторлар. Арнайы күшейткіштердің көмегімен аналогтық сигналдар цифрлық сигналдарға ауыстырылады,олар өз кезегінде деректерді құрайды.
Тапсыру үшін микросхему жад мекенжайлары мына қызмет етеді қандай да бір сигнал, ол зовется RAS (Row Address Strobe), сондай-ақ мекен-баған -- сигнал CAS (Column Address Strobe).
Жедел жады қалай жұмыс істейді?

Процессор мен жады арасындағы деректер алмасу тікелей болуы мүмкін, бірақ кэш-жадтың қатысуымен жиі болады.

Кэш-жады жиі сұралатын ақпаратты уақытша сақтау орны болып табылады және жылдам жергілікті жадтың салыстырмалы түрде аз бөлігі болып табылады. Оны пайдалану процессор регистрлеріне ақпаратты жеткізу уақытын айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді, өйткені сыртқы тасымалдағыштардың (оперативті және дискілі Ішкі жүйе) тез әрекет етуі процессордан әлдеқайда нашар. Нәтижесінде, процессордың мәжбүрлі тоқтап қалуы азаяды, ал жиі және толығымен жойылады, бұл жүйенің жалпы өнімділігін арттырады.

Ескерту.
Егер жедел жады жұмыс барысында қандай да бір ұяшыққа деректер жазылса, онда жаңа ақпарат түскенше оның мазмұны біржола жоғалатынын түсіну маңызды. Яғни, процессордың командасы бойынша деректер көрсетілген ұяшыққа жазылады, сонымен бірге бұрын жазылған нәрсе өшіріледі.
Толығырақ
Себебі, жедел жадының қазіргі заманғы құрылғылары жеткілікті көлемді болып табылады (екі мыңдық және 32 Мб жетсе), онда деректерді бір уақытта жұмыс істейтін бірнеше есептерден орналастыруға болады. Процессор бір уақытта бірнеше міндеттерді өңдей алады. Бұл жағдай жадыны динамикалық тарату жүйесінің дамуына ықпал етті, әрбір процессор өңделетін тапсырма жедел жадының динамикалық (көлемі мен орналасқан жері бойынша ауыспалы) бөлімдеріне бөлінеді.
Жұмыстың динамикалық сипаты қолда бар жадыны неғұрлым үнемді, жадтың артық учаскелерін бір тапсырмадан "алып", және қосымша учаскелерді - басқаларына (олардың маңыздылығына, өңделетін ақпараттың көлеміне, орындалу мерзімділігіне және т.б. байланысты) "қосып" басқаруға мүмкіндік береді. ДК жадының" дұрыс " динамикалық таратылуына Операциялық жүйе жауап береді, ал жадыны "дұрыс" пайдалану үшін қолданбалы бағдарламалық жасақтама жауап береді.
Қолданбалы бағдарламалар операциялық жүйенің басқаруында жұмыс істеу қабілеті болуы тиіс, әйтпесе соңғысы мұндай бағдарламаға жедел жады бөле алмайды немесе ол бөлінген жад шегінде "дұрыс" жұмыс істей алмайды. Сондықтан, ескі жүйелерді басқаруда, мысалы, Windows (98 мысалы) бастапқы нұсқаларында жұмыс істеген бұрын жазылған бағдарламаларды қазіргі заманғы операциямен іске қосу әрқашан мүмкін емес.

Тағы (жалпы даму үшін) білу қажет, бұл қолдау жад байланысты дәрежелер жүйесін, мысалы, операциялық жүйе Windows 7, разрядностью 64 бит қолдайды жад көлемі 192 Гбайт (кіші 32-биттік собрат "көреді" көп емес 4 Гбайт). Алайда, егер сіз және бұл аз болса, 128 биттік Windows 8 шын мәнінде үлкен көлемді қолдауды өтінеміз-Мен тіпті бұл санды дыбыстауды елемеймін.

Неге жедел жады керек?
Процессордан кейін, жедел жад ең жылдам әрекет ететін құрылғы деп санауға болады. Сондықтан негізгі деректер алмасу осы екі девайстар арасында орын алады. Жеке компьютердегі барлық ақпарат қатты дискіде сақталады. Компа-ны ОЗУ-ға қосқан кезде винттен драйверлер, арнайы бағдарламалар мен операциялық жүйенің элементтері жазылады. Содан кейін біз іске қосатын бағдарлама - бағдарламалар жазылады, соңғыларын жабу кезінде олар ономдан өшіріледі.
Жедел жадта жазылған деректер CPU-ге (ол бірнеше рет айтылған процессор, ол Central Processing Unit) беріледі, онда өңделеді және кері жазылады. Және де үнемі: процессорға осындай мекен-жайлар бойынша биттерді алуға команда берді (оларды өңдеу және орнына қайтару немесе жаңасына жазу сияқты) - ол да жасады (суретті қараңыз).

Бұл барлық жад ұяшықтары (1) жеткілікті болғанша жақсы. Егер жоқ болса?
Сонда жұмысқа жүктеу файлы кіреді (2). Бұл файл қатты дискіде орналасқан және онда жедел жад ұяшықтарына көтермейтіннің барлығы жазылады. Бұранда жылдамдығы ОЗУ-дан әлдеқайда төмен болғандықтан, айдау файлының жұмысы жүйенің жұмысын баяулатады. Бұдан басқа, бұл ең қатты дискінің беріктігін төмендетеді. Бірақ бұл мүлдем басқа оқиға.

Ескерту.
Барлық заманауи процессорларда кэш (cache) - салыстырмалы баяу жүйелік жады мен процессор арасындағы буфер болып табылатын аса жылдамдықты жедел жады массиві бар. Бұл буферде CPU қазіргі уақытта жұмыс істейтін деректер блоктары сақталады, соның арқасында процессордың өте баяу (процессор жұмысының жылдамдығымен салыстырғанда) жүйелік жадқа жүгінулерінің саны айтарлықтай азаяды.

Алайда, кэш-жады үлкен деректер массивімен (бейне, дыбыс, графика, мұрағаттар) жұмыс істеу кезінде тиімді емес, өйткені мұндай файлдар жай сонда орналаспайды, сондықтан барлық уақытта жедел жадқа немесе HDD (өз кэшімен де бар) жүгінуге тура келеді.

Модульдерді құрастыру
Айтпақшы, модульдің өзі не тұрады (қандай элементтерден) қарастырайық. Барлық жад модульдері бір құрылымдық элементтерден тұрады, біз көрнекілік үшін SD-RAM стандартын аламыз (Үстел компьютерлері үшін). Бейнеде әр түрлі конструктивтік орындау арнайы келтірілген (сіз модульдің "шаблонды" орындалуын ғана емес, сонымен қатар өте "экзотикалық"орындауды білу үшін).

Сонымен, SD-RAM (1) стандарт модульдері: DDR (1.1); DDR2 (1.2).

Сипаттамасы:
Жад чиптері (микросхемалар)
SPD (Serial Presence Detect) - кез келген модульдің негізгі параметрлері жазылған энергияға тәуелді жады микросхемасы. BIOS аналық плата жүйесін бастау кезінде SPD-да көрсетілген ақпаратты оқиды және тиісті таймингтер мен ОЗУ жұмыс жиілігін қояды;
"Кілт" - модуль түрін анықтауға болатын платаның арнайы ойығы. Жедел жадқа арналған слоттарға плашкаларды дұрыс орнатпауға механикалық кедергі жасайды;
SMD-модульдердің компоненттері (резисторлар, конденсаторлар). Сигналдық тізбектердің электр байланысын және чиптердің қоректенуін басқаруды қамтамасыз етеді;
Өндіруші стикерлері-жады стандартын, жұмыстың штаттық жиілігін және негізгі таймингтерді көрсетеді;
РСВ-баспа ақысы. Онда модульдің қалған компоненттері ыдырайды. Әр түрлі платаларда бірдей чиптер әртүрлі болуы мүмкін.

Жедел жады процессорды өңдеу қажет барлық ақпарат ағындарын сақтау немесе олар өз кезегінің жедел жадын күту болып табылады. Барлық құрылғылар жүйелік шина арқылы жедел жадымен байланысады,ал онымен өз кезегінде кэш арқылы немесе тікелей алмасады.

Бұл дегеніміз, қажет болған жағдайда, жады қалғандарын қозғамай, бір қажетті блокқа тікелей жүгіне алады. Жылдамдығы еркінше қатынау өзгермейді орны қажетті ақпарат, бұл орасан пайда болып табылады.

Жедел жады энергияға тәуелді жадыдан тиімді, қызмет ету мерзіміне және ұзақ уақытқа оқу операциялары санының нөлдік әсерімен ерекшеленеді. Өндіріс кезінде барлық жұқа тақталарды сақтаған кезде, жедел жады өте сирек қатардан шығады. Көп жағдайда, бүлінген жады жүйенің күйреуіне немесе компьютердің көптеген құрылғыларының тұрақсыз жұмысына әкелетін қателерге жол бере бастайды.

Жедел жады құрылғы немесе чип (микроконтроллер немесе қарапайым SoC) бөлек блогы сияқты қосымша (мысалы, компьютер) ауыстыруға және қосуға болатын жеке модуль ретінде болуы мүмкін

Жедел жадты пайдаланy
Қазіргі операциялық жүйелер жедел жадты белсенді қолданады, онда маңызды және жиі қолданылатын деректерді сақтау және өңдеу үшін. Егер электрондық құрылғыларда жедел жады пайдаланылмаса, онда барлық операциялар баяу және тұрақты жад көзінен (ROM) оқу үшін едәуір көп уақыт қажет болар еді. Және көп ағынды өңдеу, іс жүзінде мүмкін емес еді.

Жедел жадты пайдалану, қолданбаларға жылдам жұмыс істеуге және іске қосуға мүмкіндік береді. Деректер еш кедергісіз өңделеді және мекен-жайының арқасында өз кезегін күте алады (барлық машина сөздерінің өз мекен-жайлары бар).

Windows 7 операциялық жүйесі жадта жиі қолданылатын файлдарды, бағдарламаларды және басқа да деректерді сақтай алады. Бұл бағдарламаларды іске қосқан кезде олар баяу дискіден жүктелгенше күте алмайды, ал дереу орындала бастайды. Сондықтан да тұр, пугаться, егер диспетчер міндеттерді көрсетеді сіздің ОЗУ жүктелген 50% - дан астам. Үлкен жад ресурстарын қажет ететін қолданбаны іске қосқан кезде, ескі деректер одан неғұрлым қажет болған жағдайда ығыстырылады.

Көптеген құрылғыларда DRAM (dynamic Random Access Memory) еркін қатынасу динамикалық жады пайдаланылады, ол төмен бағаға ие, бірақ статикалық SRAM (Static Ramdom Access Memory) баяу. Аса қымбат статикалық жады процессорлар, видеочиптер және контроллерлер жадының жылдам кэшінде қолданылғанын тапты. Статикалық жады кристалда динамикалық, компьютерлік периферияның және операциялық жүйелердің жылдам дамуы кезінде әлдеқайда көп орын алады болғандықтан, өндірушілер неғұрлым жоғары жылдамдық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.